导读:本文包含了微腔半导体激光器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光器,半导体,布拉格,光栅,波长,混沌,带宽。
微腔半导体激光器论文文献综述
刘云[1]（2019）在《半导体微腔激光器散热分析及其工艺制备》一文中研究指出半导体微盘激光器自诞生以来,由于其体积小、结构简单、阈值低,Q值较高,易于制备,被广泛应用于大规模光子集成电路和超大规模光通信系统的光源,尤其在光电子信息集成网络和全光网络中占有十分重要的位置。量子级联微盘激光器激出射波长较长且制备工艺简单,在气体检测、红外对抗、太赫兹成像、光路互联等方面前景十分广阔。然而量子级联微腔激光器由于其独特的级联结构使得热效应十分严重,在一定程度上限制了量子级联微盘激光器的发展。为此本文重点研究了量子级联微盘激光器热特性,改善其工作时激光器芯片温度过高,降低功率的问题。本文设计新型倒封装结构蜗线形微盘腔半导体激光器,以改善微盘激光器的散热效果、提升输出功率。实验中首先使用ANSYS有限元软件,分析了正、倒封装时微盘激光器的散热效果,模拟结果显示倒装的微盘激光器管芯温度较正装微盘激光器降低20K左右;并模拟分析In焊料、AuSn焊料、InSn焊料、AlN散热片在倒装微盘激光器工作时散热效果的影响,模拟结果显示In焊料具有更好的散热效果。据此设计了能够实现倒装的微盘腔半导体激光器的新型结构和相应的工艺流程。使用InP基InGaAs/InAlAs量子级联材料制备了特征半径为90μm、120μm、150μm,形变因子为0.42的蜗线形微盘腔半导体激光器。对制备的激光器进行封装,在热沉上分别蒸镀厚度为3μm和5μm的In焊料并分析对倒装结构微盘激光器的影响。对半径为90μm的微盘激光器进行光功率测试、光谱测试和远场测试,检测结果显示倒装微盘激光器输出功率高出正装微盘腔激光器约0.8mW,提升11.2%,且输出光具有良好的方向性。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-06-01）
孙广伟,魏芳,张丽,陈迪俊,张茜[2]（2018）在《基于保偏光纤光栅的低噪声外腔半导体激光器》一文中研究指出研制了1550nm波段的窄线宽、低噪声混合集成外腔半导体激光器,将保偏光纤布拉格光栅(FBG)作为反馈元件与半导体增益芯片进行耦合,并利用FBG斜边处的大群时延特性将半导体激光器的线宽压窄。所得到的蝶形封装激光器原型器件实现了稳定的单纵模、单偏振激光的保偏输出,在1kHz处积分线宽为15.9kHz的输出功率≥30mW,洛伦兹线宽为4.85kHz,本征线宽为4.06kHz,相对强度噪声≤-155dB·Hz~(-1)@1 MHz,偏振消光比>25dB,无跳模电流调谐范围≥8 GHz,无跳模温度调谐范围≥14 GHz,6h功率稳定度为1.7%,频率漂移量<50 MHz。(本文来源于《中国激光》期刊2018年06期）
李悌泽[3]（2018）在《基于V型腔半导体激光器的波长准连续调谐研究》一文中研究指出近年来,一种结构简单紧凑的可调谐半导体激光器--V型腔可调谐半导体激光器被提出并走向产业化。该激光器由两个F-P腔和一个半波耦合器组成,无需光栅和额外的外延生长使得它具有制造工艺简单,结构紧凑,成本低等优势。这些优势使得V型腔激光器不仅在光通信和光网络领域有巨大的应用前景;而且在一般要求光源波长连续变化的生物传感和光谱测量领域也具备较大的应用潜力。本文针对V型腔激光器在传感和光谱测量方面的应用,研究了V型腔激光器波长准连续调谐的相关性能,主要研究和实验如下:研究V型腔半导体激光器的基本结构特点和调谐原理,并制定两个注入电极驱动的准连续调谐方案。设计了自动化程度相当高的准连续调谐定标流程,以应对产业化的需求。设计并搭建V型腔半导体激光器的准连续调谐的高速驱动和测试系统。基于热光效应和温度引起的增益谱漂移效应,实现了单个工作温度下,16nm的波长准连续调谐范围单个温度下,且调谐的功率平坦度维持在3dB以内。在49 ℃温度变化范围下,可实现40nm,覆盖C波段的准连续调谐。40nm波长准连续调谐的边模抑制比保持在33dB以上。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-01）
起俊丰,钟祝强,王广娜,夏光琼,吴正茂[4]（2017）在《高斯切趾型光纤布拉格光栅外腔半导体激光器的混沌输出特性》一文中研究指出基于光反馈半导体激光器(SL)速率方程模型,理论仿真研究了高斯切趾型光纤布拉格光栅(GAFBG)反馈SL(GAFBGF-SL)混沌输出的延时特征(TDS)以及混沌带宽特性.结果表明:随着反馈强度的增加,GAFBGF-SL表现出由准周期进入混沌的动力学演化路径;通过合理选择GAFBG布拉格频率与SL中心频率之间的频率失谐及反馈强度,GAFBGF-SL混沌输出的TDS能得到有效抑制(低于0.02);通过进一步绘制混沌信号TDS及带宽在GAFBG布拉格频率与SL中心频率之间的频率失谐和反馈强度构成的参量空间中的分布图,确定了获取弱TDS、宽带宽光混沌信号的参数范围.(本文来源于《物理学报》期刊2017年24期）
王永胜,赵彤,王安帮,张明江,王云才[5]（2017）在《一种可产生高带宽混沌的外腔半导体激光器的设计及其动态特性》一文中研究指出设计一种新型的可产生高带宽混沌的面向蝶形封装的外腔半导体激光器,并在理论上研究了反馈率、注入电流比和载流子寿命对其动态特性的影响。数值仿真结果表明,调节反馈率或增加注入电流比时,该结构的输出光经历从稳定状态、准周期状态、混沌状态再到稳定状态的周期演化。增大注入电流比或减小载流子寿命时,外腔激光器的弛豫振荡频率增大。在大弛豫振荡频率和大外腔振荡频率下,能够生成有效带宽高达70GHz的混沌。分析了这种高带宽混沌生成的机理,也为高速随机数的生成提供了新的熵源。此外,在弱光反馈下,尝试利用激光器的弛豫振荡来掩盖反馈的时延特征,并分析了时延对外腔振荡频率的影响。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2017年11期）
王永胜,赵彤,王安帮,张明江,王云才[6]（2017）在《大幅度增加弛豫振荡频率来实现毫米级外腔半导体激光器的外腔机制转换》一文中研究指出混沌外腔半导体激光器输出明显存在弛豫振荡特征,弛豫振荡频率小于外腔振荡频率时,外腔半导体激光器输出态是短腔机制;反之,外腔半导体激光器输出态是长腔机制.首先对比分析了弛豫振荡频率为5.6 GHz,腔长对频谱有效带宽的影响.然后同时调节注入电流和载流子寿命来大幅度地增加弛豫振荡频率.最后在弛豫振荡频率为40 GHz、腔长为毫米级(4—20 mm)时,实现由短腔机制到长腔机制的转换,进而分析了外腔反馈率和外腔长对外腔半导体激光器频谱带宽的影响.分析结果表明:短腔机制下,输出混沌态不稳定,0.1 mm的偏差就会导致混沌态与非混沌态之间的转化;长腔机制下,输出混沌态稳定,输出混沌区域较大,证明长腔机制下更有益于获得宽带连续的混沌区域.在弛豫振荡频率为40 GHz、外腔长度为毫米级时,实现了外腔半导体激光器的长腔机制,从而增大了高带宽混沌的参数空间.(本文来源于《物理学报》期刊2017年23期）
胡志朋[7]（2017）在《基于刻蚀槽的耦合腔半导体激光器研究》一文中研究指出自从上世纪六十年代半导体激光器和光纤问世以来,光纤通信技术得到了迅猛发展。特别是近年来,随着宽带通信和数据中心的的迅猛发展以及人们对带宽需求的不断提高,廉价的单纵模可调谐激光器作为光纤通信系统的核心器件,是未来光通信行业发展的大趋势。目前实现单纵模激光器主要存在几种方案,市场的主流是单纵模的DFB激光器,其边模抑制比高,可以做到很高的直调速率,但是其调谐范围有限,对于大范围的波长调谐,往往需要采用DFB阵列;主流的可调谐激光器有好几种类型,如市场上流行的SGDBR激光器、DS-DBR激光器,MGY激光器等,这类激光器基本都是基于光栅选模,能够实现大范围的波长调谐,但是制作工艺复杂,制作成本很高。学术上研究比较热的还有基于微环的激光器,这类激光器有比较平坦的透射谱,但是微环制作对工艺要求很高,同时温漂也比较严重。近年来,一些基于新型选模机制的单纵模激光器开始出现,例如基于半波耦合V型腔可调谐激光器、耦合刻蚀槽激光器、暗态激光器以及宇称-时间对称激光器等。基于半波耦合的V型腔可调谐激光器早在2008年就被提出,并衍生了一些商用化器件和集成芯片,基于传输矩阵的阈值分析也已经非常成熟。但是频率上的传输矩阵或者速率方程求解很难反映激光器本身工作的物理机制。本文首先针对物理意义上非常重要的半波耦合器和四分之一波耦合器,建立起了一套以时域耦合模为基础的理论模型。传输矩阵模型的计算可以发现,四分之一波耦合激光器体现出双纵模的特性,而半波耦合器能够单纵模激射。本文根据时域耦合模理论,给出了激光器模式特性完整的解析解,从机理上推导出基于半波耦合与四分之一波耦合的有源及无源器件的模式特性,基于此我们还首次给出了特定半波耦合激光器的最优解析解。除此之外,本文还给出了任意耦合相位激光器的模式特性的解析解,得到的边模关系和已有的半波耦合器理论计算结果相吻合。最后本文还分析了半波耦合激光器与当下研究领域非常火热的“暗态”激光器和宇称-时间对称激光器的关系,指出它们在光场分布上是等效的。根据已经建立的四分之一波及半波耦合理论,本文进一步提出了一种全新的基于有损半波耦合刻蚀槽的单纵模激光器。本文详细分析了耦合刻蚀槽相位和损耗对基本两段式耦合槽激光器模式特性的影响,并根据模式竞争理论,对耦合刻蚀槽单纵模激射的刻蚀槽容差进行了详细分析,证明了单纵模耦合刻蚀槽激光器具有相当大的相位容差,并得到了半波耦合刻蚀槽激光器无限级联不改变激光器模式特性的结论。基于这些理论分析,本文提出了叁段式有损半波耦合刻蚀槽的单纵模激光器,通过在半波耦合刻蚀槽中引入损耗来实现模式选择,并通过在滤波器中引入增益或者在滤波器端面镀高反膜来提高激光器的模式选择性,有损半波耦合刻蚀槽激光器实现了比传统四分之一波耦合刻蚀槽激光器高的多的模式选择性。通过对叁段有源腔的静态调谐特性测试,我们给出了叁段式刻蚀槽激光器的调谐规律,并指出了其实现大范围密集波分复用的方法,最终通过电调谐以及电注入引起的增益谱漂移,该激光器实现了 12个信道的数字式调谐、边模抑制比达45dB以上、具有84 nm的调谐范围。除此之外,我们通过引入新的测试方法对激光器的增益谱漂移进行标定,批量测试结果也显示了耦合刻蚀槽激光器具有刻蚀槽宽容差很大的特点。通过对激光器的动态特性进行测试,发现激光器的线宽分布在3 MHz～13 MHz之间,小信号频响和相对强度噪声谱谐振频率大于8 GHz,直调特性能够达到5 GHz,经25 km传输后依然能够张开清晰的眼图。同时还发现激光器在不同偏置条件下具有正负啁啾可调的情况,并给出了理论解释。除了单纵模激光器,本文还根据之前四分之一波耦合器的理论,提出了一种基于四分之一波耦合刻蚀槽的四段式双波长激光器方案,本设计给出了该类激光器的设计原理和实验结果,最终该激光器实现了频率间隔为0.35 nm的双纵模激射,边模抑制比为28 dB,通过改变中间两个FP腔的增益分布,双纵模间隔从0.3 nm调到了 0.42 nm,对应的频率间隔为37.5 GHz到52.5 GHz,恰好位于毫米波波段,在微波光子学领域具有重要应用。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-10-13）
白慧君,汪岳峰,王军阵,郭天华[8]（2017）在《双波长可调外腔半导体激光器》一文中研究指出提出了一种基于体布拉格光栅(VBG)和横向啁啾体布拉格光栅(TCVBG)组合的双光栅外腔半导体激光器,该外腔半导体激光器采用反射率15%的体光栅和反射率17%的啁啾体布拉格光栅作为反馈元件和模式选择元件,实现特定波长的选择和调谐,实验研究了外腔激光器的功率-电流特性、光谱特性和波长调谐特性。实验结果表明:双光栅外腔半导体激光器最大输出功率为1.96 W,斜率效率为0.94 W/A,外腔效率达到78%。输出光谱为双波长,一个波长为808.6 nm,另一个波长连续可调,通过改变横向啁啾体光栅的位置,该波长可从800 nm调谐至815 nm,可调范围达15 nm,在整个可调范围内两个波长的谱线宽度(FWHM)均小于0.3 nm。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2017年09期）
荣春朝,严进一,龚谦[9]（2017）在《Littman结构的平移透镜外腔半导体激光器》一文中研究指出首次提出并实现了一种利用笼式共轴系统搭建的Littman结构平移透镜外腔半导体激光器。通过微调节架驱动准直透镜平移从而改变光栅表面的激光入射角,可以实现约8.5 nm的连续波长调谐,准直透镜平移1μm波长改变约0.02 nm,实验测量值与理论计算值能够很好地吻合。通过压电陶瓷驱动准直透镜平移,研究了Littman结构平移透镜外腔半导体激光器的跳模特性并定性分析了发生跳模的基本原理。此外,该外腔系统的出射激光具有优异的单模特性和稳定性,室温下工作电流为300 m A时单模输出功率超过18 m W。(本文来源于《激光杂志》期刊2017年06期）
项静峰,王利国,李琳,吕德胜,刘亮[10]（2017）在《基于DSP技术的外腔半导体激光器自动稳频系统》一文中研究指出实现了一种基于数字信号处理(DSP)技术的外腔半导体激光器的自动稳频装置。该自动稳频装置以铷原子的饱和吸收谱线作为频率参考,采用调制解调技术得到稳频所需的鉴频信号。激光自动稳频装置通过模数转换器以固定的速率不间断地采集饱和吸收信号和鉴频信号,由DSP芯片对采集到的数字信号进行处理和分析。DSP芯片利用通用输入输出端口控制调制信号的开关状态,通过数模转换器控制激光频率扫描以及输出数字反馈。利用所述的激光稳频技术不仅实现了外腔半导体激光器自动稳频,而且能够实时评估激光器的锁定情况,在激光器失锁后及时重新锁定,提高了激光器的长期运行能力。最后,将使用自动稳频技术的激光器应用于空间冷原子钟原理样机地面实验中,该稳频激光可以满足相关科学实验的需求。(本文来源于《光学学报》期刊2017年09期）
微腔半导体激光器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研制了1550nm波段的窄线宽、低噪声混合集成外腔半导体激光器,将保偏光纤布拉格光栅(FBG)作为反馈元件与半导体增益芯片进行耦合,并利用FBG斜边处的大群时延特性将半导体激光器的线宽压窄。所得到的蝶形封装激光器原型器件实现了稳定的单纵模、单偏振激光的保偏输出,在1kHz处积分线宽为15.9kHz的输出功率≥30mW,洛伦兹线宽为4.85kHz,本征线宽为4.06kHz,相对强度噪声≤-155dB·Hz~(-1)@1 MHz,偏振消光比>25dB,无跳模电流调谐范围≥8 GHz,无跳模温度调谐范围≥14 GHz,6h功率稳定度为1.7%,频率漂移量<50 MHz。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微腔半导体激光器论文参考文献
[1].刘云.半导体微腔激光器散热分析及其工艺制备[D].长春理工大学.2019
[2].孙广伟,魏芳,张丽,陈迪俊,张茜.基于保偏光纤光栅的低噪声外腔半导体激光器[J].中国激光.2018
[3].李悌泽.基于V型腔半导体激光器的波长准连续调谐研究[D].浙江大学.2018
[4].起俊丰,钟祝强,王广娜,夏光琼,吴正茂.高斯切趾型光纤布拉格光栅外腔半导体激光器的混沌输出特性[J].物理学报.2017
[5].王永胜,赵彤,王安帮,张明江,王云才.一种可产生高带宽混沌的外腔半导体激光器的设计及其动态特性[J].激光与光电子学进展.2017
[6].王永胜,赵彤,王安帮,张明江,王云才.大幅度增加弛豫振荡频率来实现毫米级外腔半导体激光器的外腔机制转换[J].物理学报.2017
[7].胡志朋.基于刻蚀槽的耦合腔半导体激光器研究[D].浙江大学.2017
[8].白慧君,汪岳峰,王军阵,郭天华.双波长可调外腔半导体激光器[J].红外与激光工程.2017
[9].荣春朝,严进一,龚谦.Littman结构的平移透镜外腔半导体激光器[J].激光杂志.2017
[10].项静峰,王利国,李琳,吕德胜,刘亮.基于DSP技术的外腔半导体激光器自动稳频系统[J].光学学报.2017
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